随着制造业的高速发展,数控机床不断革新,人们对其动态性能的要求日益提高。而机床整体的动态特性受结合部位的影响很大,由滚动直线导轨组成的滑台传动装置与机床结合面成了机床整机性能的关键因素,对结合部位进行研究与优化,对提高数控机床的整体水平具有重大意义。本文结合赫兹理论与分形理论,将虚拟材料模拟结合面的方法应用到滚动直线导轨副中,建立导轨副的虚拟材料模型,并给出计算导轨副结合面物理特性参数的方法,该模型综合考虑了结合面的宏观和微观结构形式,为结合面的动力学模型的建立提供了一种纯理论的方法。进一步地基于导轨副的虚拟材料模型,研究了导轨副结合面属性和外载荷对结合面的影响,利用Workbench对各种条件下的导轨副进行了动力学仿真,将得到的导轨副的固有振型和相应频率相互对比,研究这些因素对导轨副动态特性的影响,并进一步地设计了滚动直线导轨副综合试验装置。最后,对新型直线电机驱动的滚动直线导轨工作台系统进行了研究,基于虚拟材料建模方法建立了滑块与工作台结合面的接触模型,最终建立了直线电机驱动的直线导轨系统的动力学模型,并进一步对整体模型进行了模态分析,为复杂的机电耦合的直线电机进给系统动态特性研究打下了基础。